Индикаторы

РАССОХИН Р. В.,ГБОУ СОШ № 000

ИНДИКАТОРЫ

Индикаторы - это  вещества, введение которых в анализируемый раствор позволяет установить конец химической реакции или концентрацию водородных ионов по легко заметному признаку. Кислотно-основные индикаторы — вещества, изменяющие свою окраску при изменении водородного показателя (pH) среды. Индикаторы широко используют при титровании в аналитической химии и биохимии (титрование - метод количественного анализа, основанный на измерении объема раствора реактива известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом). При проведении анализа индикатор выбирают таким образом, чтобы интервал перехода окраски включал то значение pH, которое раствор должен иметь в точке окончания титрования (точке эквивалентности). Обычно подбирают индикаторы с более узким интервалом перехода.

индикатор

Значение рН

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

характер среды

кислая

нейтр.

щелочная

метиловый оранжевый

красная

оран-жевая

желтая

лакмус

красная

фиолетовая

синяя

фенолфталеин

бесцветная

розовая

малиново-красная

индигокармин

синяя

зелено-желтая

желтая

метиловый красный

красная

оранжевая

желтая

Однако, из-за субъективности определения цвета, индикаторы pH не всегда удобны, для точного измерения pH используют pH-метры с цифровой индикацией.

Каждому школьнику хорошо известен лакмус – с его помощью определяют кислотность среды. Это вещество является кислотно-основным индикатором, то есть обладает способностью обратимо изменять окраску в зависимости от кислотности раствора. Хотя лакмус уже в течение нескольких столетий служит людям, его состав так до конца и не изучен, потому что он представляет собой сложную смесь природных соединений, а получают его из лишайников. В некоторых странах краску, сходную с лакмусом, добывали и из других растений, простейшим примером служит свекольный сок, который также изменяет цвет в зависимости от кислотности среды. Вещества, придающие окраску растениям, называются антоцианы (от греч. ánthos — цвет и kýаnos — лазоревый). Антоцианы растворены в клеточном соке и вместе с другими пигментами определяют окраску плодов, цветков, листьев. Они способны менять цвет в зависимости от рН клеточного сока. Антоцианы имеют преимущественно красный цвет в кислой среде и синий в щелочной. Это свойство легко заметить при мытье банки из-под варенья: в мыльном растворе красный сок становится синим.

Интересно, что некоторые растения реагируют на состав почвы, изменяя свой цвет. Например, горте́нзия (лат. Hydrángea) — род цветковых растений семейства Гортензиевые, состоящий приблизительно из 70—80 видов. Гортензии часто выращивают в садах в качестве декоративных растений из-за их крупных красивых соцветий. Особенно популярной в этом качестве является гортензия крупнолистная (Hydrangea macrophylla), имеющая более 600 сортов. Её цветки могут быть синими, красными, розовыми и сиреневыми. Их цвет часто зависит от уровня pH в почве: в кислых почвах лепестки приобретают синюю окраску, в нейтральных — бледно-бежевую, а в щелочных — розовую или сиреневую. Гортензии — одни из немногих растений, способных накапливать в себе алюминий, который выделяется из кислых почв и у некоторых видов образует соединения, дающие им синие оттенки.

Вопросы для обсуждения:

1. Сок краснокочанной капусты, обычно сине-фиолетового цвета, в кислоте приобретает красный, а в щелочи - желто-зеленый цвет. В какой последовательности будет меняться окраска капустного листа, если его поместить в стакан с нашатырным спиртом, а затем к раствору постепенно приливать уксус?

1)	красный, сине-фиолетовый, желто-зеленый
2)	сине-фиолетовый, желто-зеленый, красный
3)	желто-зеленый, сине-фиолетовый, красный
4)	желто-зеленый, красный, сине-фиолетовый

2. Вася решил исследовать имеющихся дома растворы моющих средств. Для этого он внимательно изучил материал о кислотно-основных индикаторах и титриметрическом методе анализа. Для проведения исследования Вася воспользовался имеющимся в школьной лаборатории индикатором - лакмусом. Однако индикатор свой цвет практически не изменил. К какому выводу пришел Вася?

1)	моющие средства удаляют загрязнения благодаря механическому воздействию на ткань, и реакция среды в их растворах не имеет значения
2)	следовало выбрать индикатор, более резко изменяющий свой цвет в щелочной среде: например, фенолфталеин
3)	раствор был слишком разбавленным, поэтому визуально заметить изменение окраски невозможно
4)	для данного исследования не стоит применять качественные методы анализа

3. С помощью рН-метра цифровой лаборатории Архимед измеряли зависимость кислотности среды насыщенного раствора углекислого газа от температуры. Какой график отвечает выявленной зависимости?

1)	2)	3)	4)

4. На экскурсии в Ботанический сад МГУ Маша увидела куст гортензии с нежно-голубыми цветами. Она попросила черенок от понравившегося растения, посадила его у себя на даче и через два года появились первые цветы, но не голубого, а розово-малинового цвета. Как это можно объяснить?

5. Для определения рН самых разнообразных водных растворов (природные воды, кровь, желудочный сок, молоко, технологические растворы, сточные воды и тому подобные) пользовались набором индикаторов. Метод определения рН раствора с помощью индикаторов заключается в последовательном фиксировании изменения окраски нескольких индикаторов в отдельных пробах раствора. Испытание следует начинать с индикатора, имеющего интервал перехода окраски в нейтральной среде.

Ниже приведена таблица испытаний проб воды из различных источников (в том числе, и промышленных сливов). Проанализируйте имеющиеся данные и заполните пропуски в таблице.

№ исследуемого р-ра	1	2	3	4
Лакмус	синий			синяя
Фенолфталеин	малиновый		малиновый	розовая
Индигокармин	синий		зелено-желтая
Метиловый оранжевый		желтый
Метиловый красный		оранжевый	желтая
рН исследуемого р-ра	9,0  рН  11,6	5,0  рН  6,6	… рН …	… рН …

5.1 Какие выводы можно сделать о пригодности воды различных источников в бытовых целях?

5.2 После проведения анализа лаборант сделал заключение, что вода из источника №2 (проба №2) может быть использована для бытовых целей. Согласны ли вы с его выводами?

Да, потому что _____________________________________________________________________________

Нет, потому что ____________________________________________________________________________

5.3 Необходимо ли для формулирования окончательных выводов провести дополнительные испытания?

Да, потому что_______________________________________________________________

Нет, потому что_____________________________________________________________